paràmetres de sostenibilitat en projectes d’edificació ... · • terminologia • normes de...

un servei de la demarcacióde Barcelona del COAC

Introducció de paràmetres de

sostenibilitat en projectes

d’edificació.

Informaciócomplementària:

L’energia

Escola Sert

• Introducció

Cicle de vida d’una edificació

• Fluxos estàtics:– Associats a la fabricació, transport, posta en obra dels materials de

construcció - deconstrucció o enderroc- que no pateixen variació un cop es disposen a l’edifici i formen part d’ell.

• Fluxos dinàmics:– Associats amb l’ús i explotació de l’edifici, que depèn de la seva duració

en el temps i de la gestió com factor fonamental. Depenen per a la seva quantificació i avaluació d’altres variables tambédinàmiques, com ara el temps de duració del procés, la gestió dels recursos energètics i en alguns casos les variacions de factors externs como ara el clima.

• Eficiència / Eficàcia• Objectiu ?

• Recursos emprats ?

• Eficiència / Eficàcia• Objectiu

• Recursos emprats ?

Font : Fundación gas natural

• Consum de recursos• Dependència local-llunyana

• L’alternativa?

El sol com a recurs - aproximació bioclimàtica:

• Entendre els d’entorn a la vegada com a exigència i font de recursos

• Entendre l’habitabilitat com a objecte de l’Arquitectura

La energia solar és la matèria primera:Característiques:

• Dispersió sobre el territori amb baixa potència:

La intensitat solar màxima és inferior a 1000 w/m2, p.ex. la potència d’un automòbil familiar - entès com referència- és al voltant de 80 KW (110 CV) , amb una ocupació del sol -mòbil, amb condicions d’exposició solar canviants- de prop de 6 m2, el que suposa una densitat de potència de 13.000 w/m2 .

La energia solar és la matèria primera:Característiques:

• variabilitat de la seva potència diària y estacional: el que impedeix comptar amb una potència disponible constant.

La variació del màxim de prop de 1000 w/m2 fins als 0 w/m2

nocturns, obliga a tenir sistemes que permetin ajustar els moments de consum amb els períodes de guanys energètics, ja sigui adaptant les activitats (i per tant les demandes d’energia) a les variacions de la llum solar - mecanismes d’emmagatzematge d’energia p.ex. -

La energia solar es la matèria primera:Característiques:

• Direccionalitat també variable:•Obliga a dissenyar sistemes i mecanismes que aprofitin i s’adaptin als majors guanys solars

Les característiques de l’edificació per aprofitar l’energia solar son:

• unes demandes de potència baixes, respecte a la radiació solar incident. Actualment la potència mitjana precisa per a respondre al consum energètic d’un habitatge és de l’ordre dels 10 w/m2, encara que la potència instantània pugui arribar als 300 w/m2.

• Gairebé tres quartes parts d’aquesta energia és en forma tèrmica, la meitat per calefacció, la qual cosa permet disposar de sistemes de captació poc sofisticats.

Les característiques de l’edificació per aprofitar l’energia solar son:

•una dispersió elevada de la seva massa pel el territori, oferint una gran quantitat de superfície per unitat de volum i, per tant, grans possibilitats de captació alhora que una gran distribució pel territori de la demanda de consum.

• Malgrat la tendència a la concentració urbana i a l’augment del sostre edificat per metre quadrat de solar, l’edificació continua mantenint demandes de densitat de potència prou baixes i abastables per la radiació solar.

Las característiques de l’edificació per aprofitar l’energia solar son:

• elements adequats per captar-la i gestionar-la, com ara finestres, o estratègies útils per la seva gestió, com la gran quantitat de massa que actua com a acumulador de l’energia tèrmica .

Font: IDAE

• Consum d’energia a l’edificació (habitatge)

• Consum d’energia a l’edificació

i =n

CE Total : ∑ C1 Ilumin, C2 climatiz, C3 fuerza …

i =1

CE: D* R* UD: Demanda

R: Rendiment dels equips

U: Ús/ Gestió

– Estratègies

• Actuacions sobre la demanda

– Aprofitament de les condicions locals

– Sistemes passius

• Actuacions sobre els sistemes

– Energies renovables

– Eficiència de sistemes i equips

• Actuacions sobre la gestió

– Gestió de l’ocupació

– Gestió dels sistemes que consumeixen energia

CE: D* R* UD: Demanda energètica

R: Rendiment mitjà dels sistemes

U: Ús / gestió

L’objectiu és la progressiva disminució a l’ús dels combustibles d’origen fòssil (i nuclear).

Reducció de la demanda energètica

aprofitament de les condicions locals:

• inèrcia tèrmica• ventilació creuada• Il·luminació natural• captació directa a través de l’organització de finestres i murs• captació a través de col·lectors tèrmics i fotovoltaics• altres recursos locals (temperatura dels nivells freàtics, etc.)

eficiència energètica

• grau d’aïllament tèrmic• eficiència dels aparells i de les instal·lacions• adequació del tipus de combustible a cada ús energètic• Eficiència en l’ús de l’edifici i les instal·lacions

Font: Fundamentos técnicos Calificación energética de viviendas IDAE

Aprofitament de les condicions locals: - Captació directa

Aprofitament de les condicions locals: - Captació directa

Aprofitament de les condicions locals : - Control solar

Aprofitament de les condicions locals :- L’orientació dels tancaments

+ 25% d’estalvi anual

Aprofitament de les condicions locals :-la quantitat de tancament

Aprofitament de les condicions locals :-la quantitat i disposició de l’inèrciatèrmica de l’edifici

L’endarreriment (de la temperatura interior respecte la temperatura exterior) i l’esmorteïment (la variació interior de temperatura no és tan gran com la variació exterior).

Aprofitament de les condicions locals :-els elements de captació, acumulació, distribució:

Aprofitament de les condicions locals :-la ventilació

Eficiència energètica:- L’aïllament tèrmic dels diferents tancaments de l’edifici

Eficiència energètica:- L’aïllament tèrmic dels diferents tancaments de l’edifici

Eficiència energètica:- Els paràmetres de confort


Diferència de temperatura de l’aire en vertical

No

conf

orta

bles25 oC

19 oC

Font : INNOVA, Air Tech Instruments


Quan l’aire acondicionatfalla, pots adaptar-te ajustant la teva roba(CLO value, clothing value)

Font : INNOVA, Air Tech Instruments

La reducció del consumLes energies renovables

Plafons solares Plafons fotovoltaics Geotèrmiaper a ACS (+ calefacció)


Plafons solarsper a ACS (+ calefacció)

• rendiments de entre 500 i 700 kWh per cada m2 de plafó instal·lat.

• per respondre a la demanda d’un habitatge unifamiliar de 4 persones caldrien uns 4 metres quadrats de plafódegudament orientat e instal·lat. (font: APERCA)

• si es desitja cobrir la demanda de calefacció amb un sistema de terra radiant p.ex. és necessari preveure un sistema de suport i estimar 1m2 de plafó solar per cada 5-10m2 de terra radiant (en funció de l’inèrcia, aïllament, condicions climàtiques,etc.)(font: APERCA)

La reducció del consumLes energies renovablesPlafons fotovoltaics

• rendiments mitjans d’uns 150 kWh/m2 i año.

• per cobrir els 1.220 kWh anuals de necessitats elèctriques es necessitarien uns 9 m2 de plafófotovoltaic.


Geotèrmia

Font : Geotermia solar.com

A Catalunya, on és possible disposar d’una important radiació solar, la Tº de la terra a fondàries > 5 metres és relativament alta (entre 8-14 graus) la qual cosa converteix el subsol, a petites profunditats, en un punt d’emmagatzemament i intercanvi de calor (energia).Val a dir que el ministeri no considera la geotèrmia com a energia renovable, ja que una demanda massa gran i concentrada pot saturar la capacitat del subsol, per sobreescalfament o sobrerefredament. (fuente: APERCA)



U: Ús / gestió

Font : IDAE Calificación energética de viviendas

CE: D* R* U• Anàlisi del rendiment

– Rendiment global

ή: ήg X ήd X ήr

ήg : Rendiment de generació

ήd : Rendiment de distribució

ήr : Rendiment de regulació

– Estat de les instal·lacions– Nivell de manteniment

REDIMIENTO GLOBAL DE LAS INSTALACIONES ENERGÉTICAS

• Anàlisis del rendiment– Eines informàtiques

• CALENER

“Calificación energéticade edificios”

• Anàlisi del rendiment– Eines informàtiques

• CALENER



U: Ús / gestió

CE: D* R* U

• Anàlisis de la gestió.– Ús dels espais

– Ús dels recursos energètics

Valor teòric o real?

Consumo energia / Kwh

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Usuarios / día

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Conèixer si els recursos energètics que es consumeixen atenen les necessitatsde confort dels usuaris o si s’aporta energia (fred/calor) als moments o en lesquantitats que no es necessiten (ineficiència).

Gestió

Relación Consumo / Uso"Gestión"

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Consumo Actividad

% respecte al màxim valor

Consum sense ús

57,25%50,16%

61,30%55,96%

65,79%

24,35%

20,66%25,34%

38,99%

36,66%

27,36%

22,75%25,12%

20,00%

9,09%

22,48% 18,70%18,03%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

EPSEB ETSAB ETSAV C-3 D-4 A-6

Demanda Rendimiento Gestión

2a part – Marc normatiu

Marc normatiu:

- Código Técnico de la Edificación- Ministerio de la Vivienda

- Decret d’ecoeficiència:-Departament de Medi Ambient i HabitatgeGeneralitat de Catalunya

-Certificación energética-RD 47/2007

Transposició de la Directiva 2002/91/CE

Menos

Más

Limitació de la demanda

Energètica

Inspecció de sistemes

Calificación

Certificación

Definició de la metodología

Certificacióenergètica

Real Decreto 47/2007Procedimiento básico parala certificación de eficiencia

energética de edificiosde nueva construcción.

Real Decreto 47/2007

Marc normatiu:-Código Técnico de la Edificación

Marc normatiu:-Código Técnico de la Edificación

Código Técnico de la Edificación - CTE

Font : Servando Álvarez Domínguez. Jornadas CTE COAC -2006

Opció simplificada

Opció simplificada

Demanda energètica: És l’energia necessària per mantenir a l’interior de l’edifici unes condicions de confort definides reglamentariament en funció de l’ús de l’edifici i de la zona climàtica a la qual s’ubiqui. Es composa de la demanda energètica de calefacció, corresponent als mesos de la temporada de calefacció i de refrigeració respectivament.

Edifici de referència: Edifici obtingut a partir del edifici objecte, la demanda energètica del qual ha de ser major, tant en règim de calefacció com de refrigeració, que la de l’edifici objecte. S’obté a partir de l’edifici objecte substituint els tancaments per d’altres que compleixen els requisits de la opció simplificada.

Opció general

Demanda: Necessitats energètiques

– Balanç energètic :• Guanys – Pèrdues

– Transmissió a través de la pell– Renovació d’aire

» Infiltracions» Renovacions voluntaries

– Radiació directa incident– Radiació difosa– Aportacions ocupants (sensible, latent)– Aportacions aparells elèctrics (sensible)– Aportacions climatizació

• Paràmetres de confort– Temperatura Interior– Humitat– Qualitat de l’aire,

– Capacitat tèrmica de l’edifici• Inèrcia

– Període de temps

Transmision; -130

Aparatos; 25

Radiación dir; -83

Radiación dif; -35

Ocupantes; 63

Ventilación; -65

Climatización; 52

-150

-100

-50

0

50

100

Kw

h

Prefixats al LIDER

Tipus d’ús-Zona

Climàtica

LIDER : Estructura del programa

Font : Servando Álvarez Domínguez. Jornadas CTE COAC -2006

•Generalitats•Caracterizació i quantificació de les exigències

• Valor d’Eficiència Energètica de la Instal·lació• Sistemes de control i regulació

• Càlcul i dimensionat• Productes de construcció• Manteniment i conservació• Apèndix:• Terminologia • Normes de referència

•Generalitats•Caracterizació i quantificació de les exigències

• Contribució solar mínima• Estimació de la demanda

• Càlcul i dimensionat•Manteniment •Apèndix:• Terminologia • Taules de referència • Normes de referència

Procediment de verificació

a) obtenció de la contribució solar mínima

b) compliment de les condicions de disseny i dimensionat

c) compliment de les condicions de manteniment

Procediment de verificacióa. obtenció de la contribució solar mínima

Procedimient de verificacióa. obtenció de la contribució solar mínima

Procediment de verificacióa. obtenció de la contribució solar mínima

Procediment de verificaciób) compliment de les condiciones de disseny i dimensionat

Orientació, ombres

•Generalitats•Caracterització i quantificació de les exigències

• Potència elèctrica mínima• Determinació de la potència a instal·lar

• Càlcul i dimensionat•Manteniment

Apèndix:• Terminologia • Taules de referència • Normes de referència

Procediment de verificaciób) compliment de les condicions de disseny i dimensionat

Orientació, ombres

Marc normatiu:- Decret d’ecoeficiència:

-Departament de Medi Ambient i HabitatgeGeneralitat de Catalunya

Paràmetres d’ecoeficiència

Els paràmetres d’ecoeficiència que han de complir els edificis, fan referència a quatre conceptes:

a) Aigua.b) Energia.c) Materials i sistemes constructius.d) Residus.



Article 4Paràmetres d’ecoeficiència relatius a l’energia4.1 Les parts massisses dels diferents tancaments verticals exteriors dels edificis, tant si són sobreexposats, exposats o protegits, segons NRE-AT/87, incloent els ponts tèrmicsintegrats en aquests tancaments, com: contorns d’obertures,pilars de façana, caixes de persiana o d’altres, tindran unes solucions constructives i d’aïllament tèrmic que assegurin un coeficient mitjà de transmitància tèrmica Km = 0,70 W/m2K.



Article 4Paràmetres d’ecoeficiència relatius a l’energia4.2 Les obertures de façanes i cobertes dels espais habitables disposaran de vidres dobles o bé d’altres solucions que assegurin un coeficient mitjà de transmitància tèrmica de la totalitat de l’obertura H a 3,30 W/m2K.

4.3 Les obertures de les cobertes i de les façanes orientades a sud-oest (± 90°) han de disposar d’un element o d’un tractament protector situat a l’exterior o entre dos vidres, de manera que el factor solar S de la part envidradade l’obertura sigui igual o inferior al 35%.



Article 4Paràmetres d’ecoeficiència relatius a l’energia

4.4 Els edificis que en funció dels paràmetres fixats a la taula de l’annex 1 d’aquest Decret, tinguin una demanda d’aigua calenta sanitària igual o superior a 50 litres/dia a una temperatura de referència de 60°C, hauran de disposard’un sistema de producció d’aigua calenta sanitària que utilitzi per al seu funcionament energia solar tèrmica amb una contribució mínima en %, en funció de les zones de l’annex 2, i de la relació de comarques i mapa de l’annex 3.






Aquest requisit no serà d’aplicació:a) aportació energètica d’aigua calenta sanitària mitjançant altres energies renovables, processos de cogeneració, etc.b) barreres externes.c) En rehabilitació d’edificis, limitacions derivades de la configuracióprèvia de l’edifici existent, o de la normativa urbanística aplicable.d) En edificis de nova planta, limitacions derivades de la normativa urbanística aplicable, que impossibilitin la disposició de la superfície de captació necessària.e) Protecció del patrimoni cultural català.




4.5 En els edificis en què es vulgui utilitzar resistències elèctriques amb efecte Joule en la producció d’aigua calenta sanitària, la producció solar mínima en qualsevol zona hauràde ser del 70%.No serà d’aplicació en zones on no hi hagi servei de gas canalitzat, o bél’electricitat s’obtingui mitjançant energia solar fotovoltaica o altres energies renovables.

4.6 En qualsevol edifici, en el qual es prevegi la instal·laciód’aparell rentavaixelles, haurà d’existir en l’espai previst una presa d’aigua freda i una altra d’aigua calenta.



Article 6Paràmetres d’ecoeficiència relatius als materials i sistemes

constructius6.1 En la construcció de l’edifici, caldrà obtenir una puntuació

global mínima de 10 punts mitjançant la utilització d’alguna/s de les solucions constructives següents: (relatius a energia)

a) Construcció de façana ventilada en l’orientaciósud-oest (± 90°): 5.b) Construcció de coberta ventilada: 5.c) Construcció de coberta enjardinada: 5.



Article 6f) En el cas d’edificis d’habitatges, en què el 80% d’aquests

rebin en l’obertura de la sala 1hora d’assolejament directe entre les 10 i les 12 hores solars en el solstici d’hivern: 5.

g) Reduir el coeficient mitjà de transmitància tèrmica Km dels diferents tancaments verticals exteriors en un 10% respecte al paràmetre fixat en el punt 4.1: 4.

h) Reduir el coeficient mitjà de transmitància tèrmica Km dels diferents tancaments verticals exteriors en un 20% respecte al paràmetre fixat en el punt 4.1: 6.

i) Reduir el coeficient mitjà de transmitància tèrmica Km dels diferents tancaments verticals exteriors en un 30% respecte al paràmetre fixat en el punt 4.1: 8.



Article 6

n) Que les diferents entitats privatives del’edifici disposin d’una ventilació creuada natural: 6.o) Utilització d’energies renovables per obtenirla climatització (calefacció i/o refrigeració)de l’edifici: 7.p) Enllumenat d’espais comunitaris o d’accésamb detectors de presència, sempre que alsistema d’enllumenat emprat no li afecti l’encesai apagada sovintejada: 3.

OpcióSimplificada

“Estatal”

Opció prescriptiva

QUALIFICACIÓ DE L’EFICIÈNCIA ENERGÈTICA

OpcióSimplificada“Cataluña”

Habitatges que compleixin CTE

Lletres D o E

Opció prestacional

Només habitatges ?Terciarios?

Lletres ?

Habitatges i edificis terciaris petits i mitjans

Edificis de Gran Terciari

Qualsevol lletra A…G

Certificació energètica d’edificis

Aprobación Real Decreto 47/2007, de 19 de Enero, de Certificación Energética de edificios

Aprobación RD de Certificación

RD de Certificació

• ESCALA DE LA CERTIFICACIÓ– Documento reconocido: Escala de Calificación Energética para Edificios de Nueva Construcción

www.mityc.es/Desarrollo/Seccion/EficienciaEnergetica/CertificacionEnergetica/Reconocidos/Otros/

Opció Simplificada : Habitatges que compleixen DB-HE-1 del CTE

OpcióSimplificada

Habitatges que compleixen CTE

• Procés de Qualificació:

Taula amb valors de referència

Informació del projecte (memòria de instal·lacions)

Característiques de los equips que consumeixen

energia

Opció Simplificada :

– Dades prèvies:a) Compacitat c, expressada en m, com la relació entre el volum V tancat per l’envoltant

tèrmica i la suma S de les superfícies d’aquesta envoltant.– c=V/S [m]

b) Rendiment de l’equip generador de calefacció expressat per la seva Classe Energètica:– amb el sistema de estrelles per les calderes segons el Real Decreto 275/1995, de

24 de febrero, o– amb el sistema de lletres per les bombes de calor segons el Real Decreto

142/2003, de 7 de febrero, c) Tipus de combustible de la instal·lació de calefacció, distingint entre:

– GN: Gas Natural.– LIQ: Combustible líquid (típicament gasoli).– GLP: Gasos liquats de petroli (butà i propà).

d) Rendiment de l’equip generador de refrigeració, expressat per la seva Classe Energètica, amb el sistema de lletres segons el Real Decreto 142/2003.

e) Rendiment de l’equip generador d’aigua calenta sanitària, expressat per la seva Classe Energètica, amb el sistema d’estrelles segons el Real Decreto 275/1995.

Opció Simplificada :

Opció prestacional / general

CALENER Habitatge, Petit i mitjà terciari

CALENER Gran Terciari

• CALENER VIP: Habitatge, petit i mitjà terciari

• Característiques

• La definició de l’edifici es fa en LIDER:

• Geometria• Emplaçament• Solucions constructives• Condicions d’operació i funcionament

• Arrossega totes les limitacions que pugui tenir LIDER

CALENER : Habitatge, petit i mitjàterciari

• Resultats:• Els resultats es mostren a l’escala oficial, CO2 por m2 de l’edifici objecte i de l’edifici de referència. S’indiquen els límits entre les diferents classes d’energia.

• També les qualificacions parcials dels sistemes de calefacció, refrigeració i ACS d’ambdós edificis.

• S’indiquen així mateix les demandes de calefacció i refrigeració, en kWh/m2, per a l’edifici objecte i per al de referència.

• CALENER GT Gran Terciari

• Grans edificis (NO HABITATGE): • Sistemes centralitzats• Totes les tipologies• Inclou Climatització, ACS e Il·luminació

• Resultats– Qualificació Global i detallada:

Indicadors per ús

energètic

Qualificacióenergètica

global

Fuente: A partir de esquema elaborado por OCT del COAC

• Certificació.– Certificat de projecte:

• Subscrit pel projectista de l’edifici o del projecte parcial d’instal·lacions tèrmiques

• S’ha d’incorporar al projecte d’execució

– Certificat d’edifici acabat:• En obra: Probes i inspeccions

• Subscrit per la direcció facultativa

• El promotor o propietari l’ha de presentar a l’òrgan competent de la Comunitat Autònoma (registre)

• S’incorporarà al llibre de l’edifici

• Si l’edifici acabat no coincideix amb la qualificació expressada al certificat del projecte ----- s’ha de modificar el certificat de projecte.


• Certificació.– Validesa, renovació i actualització del certificat

•Validesa màxima de 10 anys

•La C.A. establirà el procediment de renovació

•Responsable: El propietari

– El certificat es basarà en (A definir per cada Comunitat Autònoma):•Certificat únic per tot l’edifici

•Certificat d’un o varis locals representatius

Els locals destinats a ús independent no definit al projecte s’han de certificar abans de l’abertura del local.

– Quan es vengui o llogui un edifici, total o parcialment, el venedor o arrendador haurà de lliurar al comprador o arrendatari el Certificat de Eficiència Energètica de l’edifici acabat, o en el seu cas, de la part adquirida o llogada, segons correspongui


• Certificació.– Control extern:

• La Comunitat Autònoma establirà, en el seu cas, l’abast i el procediment per dur a terme el control extern.

També determinarà les inspeccions per comprovar el compliment de la certificació

Agents autoritzats: entitats de control acreditades o tècnics independents acreditats

• Si la qualificació resultant del control extern és diferent a la inicial:

– Corregir les errades que l’hagin motivat, o

– Modificar la qualificació

Justificación HE 1 ComentariosDocumento Reconocido Procedimiento sencilloIDAE- Ministerio Solo letras D o EDocumento Reconocido Procedimiento sencillo ?"Certencat" (futuro) Letras C,D o E??CALENER VYP Dificultad MediaPrograma alternativo (futuro) A partir de LIDER+sistemasCALENER VYP Dificultad MediaPrograma alternativo (futuro) A partir de LIDER+sistemas

Justificación HE 1 ComentariosPequeño terciario Dificultad MediaCALENER VYP A partir de LIDER+sistemasPrograma alternativo (futuro)Gran Terciario Dificultad ALTACALENER GT A partir de LIDER (muchas correcciones)Programa alternativo (futuro) Geometría desde 0 (mas complejo)

Opción General

Opción Simplificada

Opción General

Opción General

TERCIARIOS

Opción simplificada-----------------> Tablas HE-1

Opción General--------------------------------> LIDER

Calificación Energética

Calificación Energética

Opción simplificada-----------------> Tablas HE-1

Opción General--------------------------------> LIDER

Vivienda

Resum: Opcions de qualificació

Font : A partir de l’esquema elaborat per la OCT del COAC

• Balanç del procés– Aspectes a millorar

• Valoració de solucions “Bioclimátiques”

Aspectes a millorar: CALENER VYP - GT

– VYP Arrossega totes les limitacions de LIDER.

– No s’incorpora anàlisi de cicle de vida complert.

– Existeixen molts buits en el procés de certificació, a falta d’un Real Decreto definitiu que el reguli.

– Participació / opinió dels usuaris

– Línies de suport, formació, desenvolupament.

– Àmbit d’aplicació• Límits del “gran terciari”

• Fins on no arribi CALENER VYP solsament?

• Edificis existents?

– El real Decreto no defineix mecanismes de control i inspecció. Les comunitats autònomes no han dit res fins el moment.

un servei de la demarcacióde Barcelona del COAC

Introducció de paràmetres de

sostenibilitat en projectes

d’edificació: L’energia

Escola SertDesembre 2007

paràmetres de sostenibilitat en projectes d’edificació ... · • terminologia • normes de...

Documents